農(nóng)業(yè)職稱論文節(jié)水灌溉技術應用及發(fā)展趨勢

　　摘要：節(jié)水灌溉是解決本地區(qū)農(nóng)業(yè)缺水的重要措施，對資源的合理開發(fā)和高效利用，是阿勒泰農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的需要。本文對本地區(qū)節(jié)水灌溉的現(xiàn)狀進行分析，并對如何提升節(jié)水灌溉的效果進行了深入的研究。

　　關鍵詞：節(jié)水灌溉,技術應用,發(fā)展趨勢

　　引言

　　新疆阿勒泰地區(qū)地處亞歐大陸的腹地，遠離海洋，屬于內陸干旱地區(qū)，年平均的降水量低于100mm，遠低于我國內陸其它地區(qū)，另外，本地區(qū)氣候干燥，水分蒸發(fā)較快。目前，阿勒泰的缺水問題主要表現(xiàn)在農(nóng)業(yè)灌溉方面。由于新疆是農(nóng)業(yè)大省，農(nóng)業(yè)的缺水問題日益嚴峻。近年來，阿勒泰在農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工程上雖然取得了一定的成績，但仍然存在一些問題。如何正確對待本地區(qū)節(jié)水灌溉現(xiàn)狀，并將節(jié)水灌溉效果進一步提升，是目前阿勒泰節(jié)水灌溉的重要任務。

　　一、節(jié)水灌溉的定義及作用

　　節(jié)水灌溉是指以最低的用水量，來獲得最高的產(chǎn)量和收益，即以最大限度的節(jié)水量來提高農(nóng)作物的產(chǎn)量及產(chǎn)值的灌溉方式。節(jié)水灌溉主要是指在溫室、無土栽培、大棚、綠化、園林及廢水利用等領域實施的節(jié)水手段。節(jié)水灌溉措施主要有防滲渠道、低壓管灌、噴灌滴灌等等。

　　從經(jīng)濟效益上講，節(jié)水灌溉可以有效解決農(nóng)業(yè)缺水問題，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，進而增加農(nóng)產(chǎn)品的收入，促進農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的快速增長。據(jù)統(tǒng)計，使用滴灌技術進行灌溉的農(nóng)作物，要比采用常規(guī)灌溉技術現(xiàn)實的經(jīng)濟效益，增加百分之十幾到接近50% ;節(jié)水灌溉還可以有效改善生態(tài)環(huán)境，其節(jié)水措施對于生態(tài)建設來說非常必要，對改善阿勒泰的生態(tài)環(huán)境、解決本地區(qū)缺水問題有著較高的生態(tài)效益。比如膜下滴灌技術能夠有效提高水、肥、藥的利用率，并能大大降低農(nóng)藥、化肥的使用量，使生態(tài)環(huán)境得到有效的保護。從社會效益上講，節(jié)水灌溉技術能夠為農(nóng)業(yè)的機械化、自動化和信息化提供發(fā)展平臺，使傳統(tǒng)的運行和種植模式得到了有效的改觀，加快了農(nóng)業(yè)由傳統(tǒng)到現(xiàn)代的轉型，也拓寬了農(nóng)業(yè)市場。比如滴灌所需要的管材就是一個巨大的市場，能不同程度地帶動了相關產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。

　　二、節(jié)水灌溉工程的技術應用

　　節(jié)水灌溉工程技術是指減少灌溉渠系(管道)輸水過程中的水量蒸發(fā)與滲漏損失，提高農(nóng)田灌溉水的利用率的技術。

　　(一)渠道防滲技術

　　渠道防滲技術是為減少渠道的透水性或建立不易透水的防護層而采取的各項技術措施。根據(jù)使用的材料可分為土料壓實、三合土護面、磚石襯砌、水泥襯砌、塑料薄膜防滲和瀝青護面防滲等。我國的渠道防滲工作始終圍繞開發(fā)性能好、成本低、易于施工、便于群眾掌握的防滲材料為中心，同時研究推廣新型防滲渠道斷面形式和襯砌形式。

　　(二)低壓管道輸水灌溉技術

　　低壓管道輸水灌溉技術簡稱“管灌”，是利用低壓管道代替渠道輸水的一種灌水方法。“管灌”由于具有一次性投資少、設備簡單、比土渠省水40%、省工、省地、省時，增產(chǎn)效益顯著，農(nóng)民易于掌握等優(yōu)點，頗受重視。因此在無力發(fā)展噴灌和微灌的地方，采用“管灌”是一個方向。在井灌區(qū)，逐步用低壓管來代替中小型渠道，也可以取得很顯著的節(jié)水效果。

　　(三)噴灌技術

　　噴灌技術可用于地形復雜、土壤透水性大等進行地面灌溉有閑難的地方，比較適合在山丘地區(qū)、干旱缺水地區(qū)、城郊農(nóng)業(yè)區(qū)、經(jīng)濟作物灌區(qū)、集中連片規(guī)模經(jīng)營地區(qū)和有自壓條件的地區(qū)發(fā)展。噴灌技術主要應用作物有小麥、玉米等。噴灌技術影響灌溉用水效率的主要因素有灌水次數(shù)、灌水時間、噴灌均勻系數(shù)等。噴灌均勻系數(shù)對作物產(chǎn)量影響較小，風速是影響噴灑水利用率的最主要因素。與地面灌溉相比，噴灌技術在田間應用可明顯地減少土壤水分滲漏量。降低田間蒸發(fā)量，提高田間作物水分利用效率。從而較大幅度提高作物產(chǎn)置和水分利用率，達到較高的灌溉水利用率水平。

　　(四)滴灌技術

　　滴灌技術是將作物生長所需的水分和各種養(yǎng)分適時適量地輸送到作物根部附近的土壤，具有顯著的節(jié)水、增產(chǎn)效果。國外滴灌技術的研究應用起步較早，主要在缺水地區(qū)的果樹、花卉等經(jīng)濟效益較高的作物上采用。國內引進滴灌技術始于1973年，由于種種原因發(fā)展速度緩慢，且面積很小，主要應用于蔬菜、花卉、果樹等高經(jīng)濟價值作物上，在大田作物上應用較少。

　　膜下滴灌技術是新疆生產(chǎn)建設兵團形成、發(fā)展起來的新型滴灌技術，它將滴灌技術與地膜覆蓋技術有機結合，充分發(fā)揮其節(jié)水、節(jié)肥藥、節(jié)機力、節(jié)人工和增產(chǎn)、增效作用，為干旱地區(qū)發(fā)展高效節(jié)水灌溉技術開辟了一條新路。近年來，新疆生產(chǎn)建設兵團推廣使用一次性滴灌帶，與常規(guī)溝灌相比，膜下滴灌可節(jié)水50%左右，增產(chǎn)15%～25%，肥料利用率提高15個百分點左右，畝節(jié)水增效100元左右，人均管理定額提高3～4倍。在大田作物中應用膜下滴灌節(jié)水面積最大的地區(qū)，應用范圍已從新疆擴展到內蒙、寧夏、甘肅、陜西和中亞的塔吉克斯坦;采用膜下滴灌的作物發(fā)展到甜菜、油菜、加工番茄、蔬菜、瓜類等作物上，節(jié)水、增產(chǎn)，增效的效果顯著，充分顯示出強大的生命力。

　　(五)滲灌技術

　　滲灌技術是一種地下微灌形式，在保護地栽培、荒漠化治理、鹽堿地改良、城鎮(zhèn)綠化等領域應用前景十分廣闊。與地面灌溉相比，滲灌灌水技術可以明顯提高作物水分利用效率。在葡萄、番茄等經(jīng)濟作物采用滲灌灌水技術可取得較好的經(jīng)濟效益和良好的節(jié)水效果，有利于灌溉水利用率的提高。

　　三、節(jié)水灌溉農(nóng)藝技術

　　(一)作物調虧灌溉技術

　　調虧灌溉是在作物生長發(fā)育的某些階段施加一定的干旱脅迫.有目的的使作物處于一定程度缺水的條件下，調節(jié)作物的光合產(chǎn)物向不同組織器官的分配，調控地上和地下生長動態(tài)，促進生殖生長。控制營養(yǎng)生長，舍棄有機合成物總量，提高經(jīng)濟產(chǎn)量，最終達到節(jié)水、高效、高產(chǎn)的目的。目前調虧灌溉作物主要集中于小麥、玉米、和果樹等作物。與充分灌溉相比，調虧灌溉技術可以適當提高作物產(chǎn)量，明顯提高作物水分利用效率。調虧灌溉技術與覆膜灌溉、微噴灌溉等灌水技術有機結合，可取得更好的經(jīng)濟效益和節(jié)水效果，有利于灌溉水利用率的提高。

　　(二)作物控制性分根交替灌溉技術

　　控制性分根交替灌溉是一種新型灌溉節(jié)水技術，強調從根系生長空間上，改變其土壤濕潤方式。是人為保持根系活動層的土壤在水平或垂直剖面的某個區(qū)域干燥，同時通過人工控制使根系在水平或垂直剖面的干燥區(qū)域交替出現(xiàn)，使干燥區(qū)的根系產(chǎn)生水分脅迫信號傳遞到葉氣孔從而有效地調節(jié)氣孔關閉，而處于濕潤區(qū)的根系從土壤中吸收水分以滿足作物生長發(fā)育所需水分，同時由于表層土壤總是間歇性的處于干旱區(qū)，可減少棵間均勻濕潤時的無效蒸發(fā)損失和總的灌溉用水量，減少作物奢侈的蒸騰耗水，還可減少棵間均勻濕潤時的無效蒸發(fā)和總的灌溉用水量。與充分灌溉相比，控制性分根交替灌溉技術可以明顯提高作物水分利用效率。對經(jīng)濟作物采用控制性分根交替灌溉技術，可取得較好的經(jīng)濟效益和良好的節(jié)水效果，有利于灌溉水利用率的提高。

　　四、地面灌水節(jié)水技術

　　目前，所采用的灌水技術由于受到資金、能源和噴、微灌設備條件的限制，不可能在短期內大量發(fā)展噴、微灌。地面灌溉占灌溉總面積95%以上，其中除水稻外，小麥、玉米、油料等主要旱作物大多采用地面灌溉方式。地面灌溉技術研究主要包括水平畦田灌溉技術、波涌灌溉技術、覆膜灌溉技術等，與其他灌溉方法相比，地面灌溉投資少、田間工程簡單、易行。灌區(qū)由于田間工程設施不完善，畦(溝)規(guī)格的不合理，土地平整狀況較差以及田間灌溉管理措施粗放等原因，田間水的浪費和滲漏損失嚴重。因此，節(jié)水農(nóng)業(yè)的發(fā)展在很大程度上取決于地面灌溉技術的改進與提高。

　　五、節(jié)水灌溉技術發(fā)展趨勢

　　“3S”技術在農(nóng)業(yè)節(jié)水中的應用是以高新技術應用為標志。在西方發(fā)達國家，通過遙感(Rs)、地理信息系統(tǒng)(GIs)、地球定位系統(tǒng)(GPS)及計算機網(wǎng)絡獲取、處理、傳送各類農(nóng)業(yè)信息的應用技術已到了實用化的階段。中國在這方面的工作也開始起步，如作物估產(chǎn)、土壤含水率分布的監(jiān)測等，如果能在農(nóng)業(yè)節(jié)水中推廣應用“3S”技術，產(chǎn)生的節(jié)水效能將是革命性的。此外，國外還出現(xiàn)了地面浸潤灌溉、坡地灌水管灌溉、土壤網(wǎng)灌溉、繩索控制灌溉等新的節(jié)水灌溉技術，都對我國的節(jié)水灌溉有積極的參考借鑒意義。

　　總結

　　灌溉水的利用率研究應以減少灌溉水的損失為中心，研究多種田間農(nóng)業(yè)節(jié)水技術包括田間灌溉工程的配套與完善、田間土地平整與標準田塊建設、田間灌水技術改進、節(jié)水灌溉制度、田間保水技術、水肥耦合技術、田間農(nóng)藝節(jié)水技術等的最優(yōu)配置，形成一整套綜合的由節(jié)水栽培、節(jié)水灌溉、節(jié)水管理有機結合的田間節(jié)水技術體系，促進農(nóng)業(yè)節(jié)水事業(yè)的發(fā)展。

　　總之，阿勒泰地區(qū)水利建設要堅持開源節(jié)流并舉、防汛抗旱并重、興利除害相結合的方針，促進水資源的合理開發(fā)、優(yōu)化配置、高效利用、有效保護。把“節(jié)水、增水、增地”作為重中之重，在全力支持自治區(qū)實施跨流域調水工程建設的同時，抓住國家實施節(jié)水灌溉項目的機遇，完成主要大型灌區(qū)骨干工程的節(jié)水改造，加快農(nóng)田水利基本建設。

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